《（毕业设计论文）《硅太阳能丝网印刷》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（毕业设计论文）《硅太阳能丝网印刷》（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、职业技术学院毕 业 论 文题目：题目： 硅太阳能丝网印刷硅太阳能丝网印刷 学学 生：生： 杨丹 学学 号：号： 20080371022008037102 院院 （系）：（系）： 职业技术学院 专专 业：业： 机电一体化 指导教师：指导教师： 高华 2011 年年 05 月月 1515 日日硅太阳能丝网印刷 1目录摘要绪论 3第 1 章 太阳能电池的发展历史4第 2 章 太阳能电池的原理62.1 太阳能电池的原理 62.2 硅太阳电池 9第 3 章 硅太阳能电池的生产流程及相关知识103.1 丝网印刷103.2 烧结炉18第 4 章 流程工艺 204.1 制造过程204.2 太阳能电池（组件）生
2、产工艺21第 5 章 全球太阳能电池产业现状 23第 6 章 我国太阳能电池产业现状 24第 7 章 太阳能电池的分类 25第 8 章 太阳能电池发展市场 278.1 太阳能电池发展市场简介27第 9 章 新型太阳能电池28致谢29参考文献30摘 要太阳能，一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。太阳电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P 型晶体硅经过掺杂磷可得 N 型硅，形成 PN 结。 当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传
3、递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在 P-N 结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。关键词：太阳能， 光伏效应， 能量转换，发电AbstractSolar energy, generally refers to the suns radiant energy, generally used in modern power generation. Solar cells is a response to light and can convert light energy in
4、to electrical power devices. Photovoltaic effect can produce many kinds of materials, such as: silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, gallium arsenide, copper indium selenium. They are basically the same principle of power generation is now crystal as an example to describe the light g
5、eneration process. P-type crystalline silicon doped with phosphorus can be obtained through N-type silicon, the formation of P-N junction.When exposed to light solar surface, part of the photon absorbed by silicon material; photon energy transfer to the silicon atom, the electron transition took pla
6、ce, a free electron concentration in the PN junction formed on both sides of the potential difference, when the external circuit connected , under the effect of the voltage, will be a current flow through the external circuit to generate a certain output power. The essence of this process: photon en
7、ergy into electrical energy process. Key words: Solar ，photovoltaic， energy conversion， effect硅太阳能丝网印刷 3绪论太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流 220V 或 110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。（二） 太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池
8、起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；（三） 蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。（四） 逆变器：太阳能的直接输出一般都是 12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC 的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用 DC-AC 逆变器。太阳能电池是通过 光电效应或者光化学效应直接把光能转化成 电能的装置。以光电效应工作的 薄膜式太阳
9、能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。第 1 章 太阳能电池的发展历史 及应用领域1.1 太阳能电池的发展历史术语“光生伏打(Photovoltaics)”来源于希腊语，意思是光、伏特和电气的，来源于意大利物理学家亚历山德罗 伏特的名字，在亚历山德罗 伏特以后“伏特”便作为电压的单位使用。以太阳能发展的历史来说，光照射到材料上所引起的“光起电力”行为，早在 19 世纪的时候就已经发现了 。1839 年,光生伏特效应第一次由法国物理学家 A.E.Becquerel 发现。1849 年术语“光伏”才出现在英语中。1883 年第一块太阳电池由 Charles Fritts
10、 制备成功。Charles 用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。到了 1930 年代，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。 1946 年 Russell Ohl 申请了现代太阳电池的制造专利。到了 1950 年代，随着半导体物性的逐渐了解，以及加工技术的进步，1954 年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后对光更加敏感这一现象后，第一个太阳能电池在1954 年诞生在贝尔实验室。太阳电池技术的时代终于到来。 1960 年代开始，美国发射的人造卫星就已经利用太阳能电池做为能量的来源。 1970 年代能源危机时，让世界各国察觉到能源开发
11、的重要性。1973 年发生了石油危机，人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生用途上。目前，在美国、日本和以色列等国家，已经大量使用太阳能装置，更朝商业化的目标前进。在这些国家中，美国于 1983 年在加州建立世界上最大的太阳能电厂，它的发电量可以高达 16 百万瓦特。南非、博茨瓦纳、纳米比亚和非洲南部的其他国家也设立专案，鼓励偏远的乡村地区安装低成本的太阳能电池发电系统。而推行太阳能发电最积极的国家首推日本。在中国，太阳能发电产业亦得到政府的大力鼓励和资助。2009 年 3 月，财政部宣布拟对太阳能光电建筑等大型太阳能工程进行补贴。1.2 太阳能电池的应用领域（1）用户太阳能电源 10-1
12、00W 不等，用于边缘无电地区如高原、海岛、牧区、边防、哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等发电系统。（2）交通领域：如航标灯、交通铁路信号灯、路灯、高空障碍灯、高速公路铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。（3）通讯通讯领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播通讯寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS 供电等。（4）石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、硅太阳能丝网印刷 5石油钻井平台生活及应急电源、海洋监测设备、气象水文观测设备等。（5）家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。（6）光
13、伏电站：10KW-50KW 独立光伏电站、风光（柴）、互不电站、各种大型停车厂充电站等。（7）太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。（8）其他领域包括：卫星、航天器、空间太阳能电站、海水淡化设备供电等。第 2 章 硅太阳能电池的原理及分类2.1 硅太阳能电池的原理2.1.1 硅太阳能电池工作原理与结构硅太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下：图 2-1-1 半导体主要结构图 2-1-1 中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存
14、在着一个空穴，它的形成可以参照下图：图 2 -1-2 P 型半导体的形成图 2-1-2 中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有 3 个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成 N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图 2-1-3。图 2 -1-3 N 型半导体的行成N 型半导体中含有较多的空穴，而 P 型半导体中含有较多的电子，这样，当 P 型和N 型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是 PN 结。当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊
